Impulsando la energía geotérmica y el proyecto de uso directo en Zambia, Kalahari GeoEnergy

Bweengwa River resource area, Zambia (source: Kalahari GeoEnergy)

carlos Jorquera 22 Apr 2020

Zambia, si bien no suele asociarse con noticias geotérmicas, de hecho puede ser un buen ejemplo de la máxima “menos conversación y más acción” en África, ya que Kalahari GeoEnergy (“KGE”) espera completar su programa de perforación de delineación de recursos y pruebas de pozos una vez África meridional levanta las restricciones actuales relacionadas con la pandemia.

Zambia tiene el escenario geológico para la geotermia y una historia de esfuerzos para explotar la energía. Hay más de 80 manantiales termales en el país alojados en sistemas de fallas dentro de las rocas del proterozoico y asociados en gran medida a las cuencas de la era Karoo (Pérmico) y también a las estructuras más jóvenes de la Grieta del África Oriental en el noreste del Condado. En 1986, una empresa conjunta zambiano – italiana estableció una planta piloto Turboden ORC de 220kW en Kapisya, Lago Tanganica. Sin un modelo o geofísica sistemática, los pozos de producción poco profundos intersectaban la pared del pie y no podían proporcionar fluidos suficientemente calientes; en ese momento no había imperativo de energía adicional, por lo que el proyecto expiró.

220kW pilot plant, Kapisya

En 2011, KGE realizó un reconocimiento de la mayoría de las áreas de manantiales termales previamente identificadas, verificando ubicaciones anteriores a la era GPS, estableciendo configuraciones geológicas y tomando muestras para hidroquímica. A partir del conjunto de datos resultante, la Compañía se centró en Kafue Trough, una cuenca sísmica extensional, activa de la era Karoo (Pérmico) a medio camino entre las ciudades de Lusaka y Livingstone en el sur del país, donde no se había realizado ningún trabajo previo de exploración detallado de ninguna naturaleza. En la periferia de esta cuenca, la Compañía tiene seis objetivos geotérmicos, en todos los cuales ha llevado a cabo geofísica y muestreo detallado. Sin embargo, la atención se ha centrado en el Área de Recursos Geotérmicos del Río Bweengwa, un sistema geotérmico dominado por fallas asociado con la falla límite de la cuenca sur, que se extiende unos 9 km a lo largo de la falla. El área incluye dos grandes grupos de manantiales y manantiales aislados. Múltiples eventos geológicos han creado una zona de falla compleja que se extiende unos 1,5 km en la cuenca y la permeabilidad para que los fluidos geotérmicos circulen unos 5 km y se calientan por el gradiente geotérmico natural. La Compañía ha llevado a cabo metodologías sistemáticas de exploración geotérmica, que culminaron en la ingeniería y perforación de un total actual de 18 pozos con gradiente de temperatura y pozos delgados (flujo artesiano), de los cuales 12 se perforaron en 2019.

La perforación reciente ha establecido dos reservorios distintos: un acuífero poco profundo extenso (> 1km2), prodigioso, de 100-110 grados Celsius (a partir de 200 m), que sigue capas permeables en la estratigrafía del Bajo Karoo (sedimentario), alimentado por una profundidad de 150-160 grados Zona Celsius dentro de fallas de separación en la roca del sótano proterozoico subyacente. Se cree que todo el sistema probablemente se alimenta de una fuente dentro de Kafue Trough. Según la opinión actual, tanto los recursos superficiales como los profundos podría desarrollarse para la generación de energía y el modelo de recursos actual se mantiene en línea con los 15 MWe anunciados anteriormente en esa parte del sistema que se está perforando actualmente.

Preparing to drill a slim well at Bweengwa River

Artesian flow from 200m at a temperature of 110 degrees Celsius

La Compañía tiene los permisos, fondos y contratistas en el lugar y está lista para perforar otros tres pozos delgados de delimitación de recursos, en un programa que está diseñado para probar las zonas poco profundas y más profundas en el área de flujo ascendente establecida. Si tiene éxito, esto será seguido por la prueba de flujo de los pozos delgados. Se realizará un estudio de factibilidad técnica y económica financiado por la USTDA para la generación potencial de energía en el sitio suministrado por los recursos de los yacimientos poco profundos y profundos. El programa ha sido diseñado y será supervisado por los asesores a largo plazo de la Compañía, Geológica Geothermal Group.

Sujeto al período en el que las restricciones relacionadas con la pandemia sigan vigentes, todo esto podría lograrse en los próximos 10 meses. El plan de la Compañía a partir de entonces es adquirir e instalar una unidad demostrativa ORC de 250 kW en el reservorio poco profundo para la familiarización de los interesados y el desarrollo de capacidades y que también respaldaría las unidades de demostración de aplicaciones directas, mientras que se están solicitando los permisos y financiamiento de la operación a escala comercial.

Desde el inicio, la Compañía ha promovido el concepto que vincula la generación de energía con la aplicación de energía directa en cascada para las necesidades de energía térmica de las industrias de procesamiento agrícola, que en Bweengwa incluirían el procesamiento de leche, la horticultura y la acuicultura. KGE está trabajando en estrecha colaboración con el Gobierno de Zambia y otras partes interesadas, incluida la comunidad local, para garantizar que la preparación de estas aplicaciones se ejecuten al mismo ritmo que el trabajo para determinar la viabilidad de generar energía. La energía es una prioridad estratégica en el país, ya que la dependencia histórica de la energía hidroeléctrica a gran escala se ha visto comprometida por los cambios en los patrones del clima/lluvia como se puede ver con los apagones actuales en el país.

Para Zambia, el proyecto representa una nueva fuente de energía de carga base sostenible, que proporcionaría una mejora socioeconómica, mitigación del clima mediante el procesamiento agrícola y la mejora del medio ambiente en un área protegida donde ha habido una invasión significativa de animales humanos y domésticos. Esto es consistente con la Nueva Política Energética de 2019 y los esfuerzos actuales del Gobierno para diversificar la combinación energética nacional para incluir las energías renovables. La disponibilidad de energía también ayudará a aumentar las tasas de acceso a la energía del país y el logro de su plan Visión 2030

El éxito en el río Bweengwa proporcionaría un modelo e incentivo para una mayor exploración de los objetivos de KGE y también en las cuencas de Karoo que se extienden desde el Ecuador hasta el Cabo Occidental de Sudáfrica, y todos los cuales tienen evidencia de sistemas geotérmicos.

Escrito por Peter Vivian-Neal. Todas las fotos y videos de KGE